Kupfer, Messing und Bronze im Vergleich

Wenn Sie die wichtigen Unterschiede zwischen Kupfer, Messing und Bronze kennen, können Sie sicherstellen, dass Sie für die verschiedenen Anwendungen das richtige Material wählen. Diese Metalle werden aufgrund ihrer Farbe als "rote Metalle" bezeichnet. In diesem Artikel wird untersucht, woraus die einzelnen Metalle bestehen, wie sie sich unterscheiden und wie sie verwendet werden. Das Verständnis dieser Faktoren kann den Nutzern helfen, Materialien für bestimmte Anwendungen besser auszuwählen.

Was ist Kupfer?

Kupfer ist ein elementares Metall mit hoher thermischer und elektrischer Leitfähigkeit, was es ideal für elektrische Leitungen macht. Zu seinen physikalischen Eigenschaften gehören Festigkeit, ausgezeichnete Duktilität und hervorragende Korrosionsbeständigkeit. Es ist gut verformbar und kann leicht gelötet und geschweißt werden. Kupfer ist auch für seine antimikrobiellen Eigenschaften bekannt und tötet nachweislich mehr als 99,9 % der Bakterien innerhalb von zwei Stunden nach dem Kontakt ab.

Ein Beispiel für die Verwendung von Kupfer finden Sie in unserem Artikel Kupfer und Klemmringverschraubungen.

Was ist Messing?

Messing ist eine Legierung, die hauptsächlich aus Kupfer und Zink besteht. Die Eigenschaften von Messing hängen von der Menge des zugesetzten Zinks ab; eine höhere Menge erhöht die Festigkeit und Duktilität des Materials. Die Farbe von Messing reicht von rot bis gelb, je nach Zinkgehalt. Wenn das Messing 32% bis 39% Zink enthält, hat es eine höhere Hitzebeständigkeit, und seine Kältebeständigkeit ist begrenzt. Liegt der Zinkgehalt über 39 %, weist das Messing bei Raumtemperatur eine höhere Festigkeit, aber eine geringere Duktilität auf. Messing ist bekannt für seine Verarbeitbarkeit, Haltbarkeit und Ästhetik.

Was ist Bronze?

Bronze besteht hauptsächlich aus Kupfer und Zinn. Die Zugabe von Zinn oder anderen Elementen wie Arsen, Phosphor, Aluminium, Mangan und Silizium härtet die Legierung und macht sie härter als Kupfer. Die Farbe von Bronze ist typischerweise mattgolden, und schwache Ringe auf der Oberfläche unterscheiden sie von Messing. Bronze wird wegen seiner geringen Reibung zwischen Metall und Metall geschätzt und ist daher ideal für Buchsen und Lager in industriellen Anwendungen. Dank seiner Korrosionsbeständigkeit ist es auch für den Einsatz in Salzwasser geeignet. Schließlich kann Bronze auch andere Metalle beschichten, um sie wie Bronze aussehen zu lassen oder um eine gute Öl- und Fettverteilung bei Wellen und Kolben zu erreichen.

Unterschiede zwischen Kupfer, Messing und Bronze

• Zusammensetzung: Kupfer ist ein reines Mineral, während Messing und Bronze Legierungen sind, die Kupfer und andere Mineralien enthalten.
• Farbe: Kupfer ist rötlich-braun, Messing ist glänzend, goldähnlich, und Bronze ist mattgoldähnlich (Abbildung 2).
• Primäre Verwendungszwecke: Kupfer hat eine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit. Messing hat eine dekorative Ausstrahlung, weshalb es für Beschläge und Ziergegenstände beliebt ist. Bronze ist ideal für Komponenten wie Buchsen, Lager und Zahnräder.

Gemeinsame Noten

Nachfolgend sind die in der Industrie häufig verwendeten Kupfer-, Messing- und Bronzequalitäten aufgeführt.

Gängige Kupfersorten

• C11000: Elektrolytisches Hartpech (ETP) Kupfer. Dies ist die gebräuchlichste Kupfersorte; sie besteht zu 99,9 % aus reinem Kupfer. Es wird aufgrund seiner hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit für elektrische Anwendungen verwendet.
• C10100 & C10200: Sauerstofffreies Kupfer. Sauerstofffreie Kupfersorten haben eine hohe Leitfähigkeit und Verformbarkeit. Sie werden verwendet, wenn das kosmetische Aussehen wichtig ist oder bei Verfahren, die Löten und Schweißen erfordern.
• C12200 & C12000: Mit Phosphor desoxidiertes Kupfer. Diese Sorten werden häufig für Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Kühlanwendungen verwendet.
• C14500: Tellur-Kupfer. Diese Sorte ist für ihre gute Bearbeitbarkeit bekannt und wird häufig für die Herstellung von Schraubenteilen verwendet.
• C17200 & C17500: Beryllium-Kupfer. Diese Sorten haben eine hohe Festigkeit, Härte und Wärmeleitfähigkeit. Berylliumkupfer wird zur Herstellung von Werkzeugen, in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Öl- und Gasindustrie verwendet.

Gängige Messingsorten

• C36000: Frei schneidendes Messing. Dies ist das am häufigsten verwendete Messing bei der Bearbeitung. Es ist ideal für die Herstellung von Teilen in hohen Stückzahlen.
• C23000: Rotes Messing. Dies wird auch als 85 % Messing bezeichnet. Es hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und wird für Rohre und Rohrformstücke verwendet.
• C26000: Gelbes Messing. Diese Sorte wird für die Herstellung von Bauteilen verwendet, die eine mittlere Festigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit erfordern. Es wird für architektonische Anwendungen, allgemeine Schraubmaschinenbauteile, Scharniere, Schlösser und Zahnräder verwendet.
• C46400: Marineinfanterie. Diese Sorte hat eine gute Festigkeit und Steifigkeit, insbesondere in Salzwasser. Es wird in Schiffsbeschlägen, Propellerwellen und Schiffsbefestigungen verwendet.
• C28000: Muntz metal. Dieser Gehalt beträgt etwa 60 % Kupfer, 40 % Zink und eine Spur Eisen. Wegen seiner Korrosionsbeständigkeit wird es häufig in architektonischen Strukturen verwendet.

Gängige Bronzesorten

• C51000 & C52100: Phosphorbronze. Diese Bronzesorten haben eine hohe Festigkeit, Zähigkeit und eine gute elektrische Leitfähigkeit. Sie werden häufig in elektrischen Produkten, Federn und verschiedenen Arten von Hardware verwendet.
• C61400, C95400, & C95500: Aluminium-Bronze. Diese Stahlsorten weisen eine hohe Festigkeit sowie eine ausgezeichnete Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit auf und werden häufig für hochbelastete mechanische und maritime Komponenten verwendet.
• C65500: Silizium-Bronze. Diese Sorte zeichnet sich durch leichte Gießbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit aus. Es wird in Kraftwerken, Salzwasser-Rohrleitungssystemen und bei der Herstellung von Befestigungselementen und Pumpenkomponenten verwendet.
• C67500 & C86300: Mangan-Bronze. Diese Sorten weisen eine hohe Festigkeit und Härte, eine gute Verschleißfestigkeit und eine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit auf. Sie werden häufig in Industriemaschinen eingesetzt.
• C90700 & C90500: Zinnbronze. Diese Sorten haben eine gute Tragfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Bearbeitbarkeit. Sie werden häufig für Zahnräder, Buchsen, Lager und andere hochbelastbare mechanische Teile verwendet.

Die Wahl zwischen Kupfer, Messing und Bronze

Beachten Sie die folgenden Kriterien bei der Wahl zwischen Kupfer-, Messing- und Bronzeprodukten für industrielle oder Heimwerkeranwendungen.

• Elektrische Leitfähigkeit: Wenn es um Strom- oder Wärmeübertragung geht, ist Kupfer aufgrund seiner hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit oft die beste Wahl.
• Korrosionsbeständigkeit: Wenn das Produkt den Witterungseinflüssen ausgesetzt ist oder in einer maritimen Umgebung verwendet wird, bietet Bronze eine gute Korrosionsbeständigkeit. Bronze, insbesondere Aluminiumbronze, wird aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit in Salzwasser häufig in der Schifffahrt eingesetzt.
• Bearbeitbarkeit: Freischneidendes Messing (C36000) lässt sich hervorragend bearbeiten und eignet sich daher für Großserienanwendungen.
• Stärke und Haltbarkeit: Bronze ist im Allgemeinen härter und haltbarer als Kupfer und Messing.
• Ästhetik: Messing hat ein glänzendes, goldähnliches Aussehen, weshalb es für dekorative Beschläge verwendet wird. Kupfer hat eine unverwechselbare rötliche Farbe. Bronze hat ein mattes, goldähnliches Aussehen.
• Kosten: Kupfer ist im Allgemeinen teurer als Bronze, die wiederum teurer ist als Messing.

FAQs

Was ist besser: Kupfer, Messing oder Bronze?

Welches Metall besser ist, hängt von der jeweiligen Anwendung ab. Kupfer hat eine hohe elektrische Leitfähigkeit, Messing lässt sich hervorragend bearbeiten, und Bronze bietet eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit.

Kann Bronze rosten?

Die meisten Bronze-Legierungen enthalten kein Eisen und rosten daher nicht.